Ротавирусная инфекция

Ротавирусы. Изображение получено при помощи просвечивающего электронного микроскопа

Ротавирусы (лат. Rotavirus) — род вирусов из семейства Reoviridae, сходных по морфологии и антигенной структуре. Как и другие представители этого семейства, ротавирусы обладают двунитевой фрагментированной РНК. В геноме вируса 11 фрагментов, которые окружены чётко выраженной трёхслойной белковой оболочкой (капсидом) с икосаэдрической симметрией. Внешний вид частиц напоминает «колесо с широкой ступицей, короткими спицами и чётко очерченным ободком»[4], из-за чего они и получили своё название (лат. rota — «колесо»). Диаметр вирусных частиц от 65 до 75 нм.

Сезонные колебания ротавирусной инфекции в одном из регионов Англии: пик заболеваемости приходится на зимние месяцы.

Ротавирус A, на долю которого приходится более 90 % случаев ротавирусной инфекции человека[5], широко распространён во всём мире. Ежегодно регистрируется до 25 млн случаев заболевания, из них 600—900 тысяч (то есть 2,4—3,6 %) — с летальным исходом[6], особенно это касается людей с ослабленным здоровьем[7]. Каждый год ротавирус вызывает миллионы случаев диареи в развивающихся странах, приводя к почти 2 миллионам госпитализаций[8], и, по оценкам, к 453 000 случаев смерти детей в возрасте до 5 лет[9]. Это составляет около 40 % всех случаев госпитализации, связанных с диареей у детей до пяти лет во всём мире[10].

В одних только США до начала программы ротавирусной вакцинации в 2006 году[11], в год происходило 47 000—70 000 госпитализаций детей в возрасте до 5 лет, и 20—60 детей этого возраста умирало в год в результате болезни[11][12].

К главным возбудителям инфекционной диареи, в том числе со смертельным исходом, относят ротавирус, калицивирус (норовирус), энтеропатогенные и энтеротоксигенные Escherichia coli, которые в совокупности ответственны более чем за 50 % всех смертей от диареи и ее тяжёлых форм у детей младше 5 лет в глобальном масштабе. Среди указанных возбудителей лидирует ротавирус, доля которого составляет 39,4 % от общего числа эпизодов диареи, при которых изучали этиологию, а среди этиологически расшифрованных вирусных диарей ротавирус выявляется в 65 % случаев, причем 17,8 % смертельных диарей связаны с ротавирусом. Таким образом, ежегодно с ротавирусным гастроэнтеритом связано 197 тысяч смертей, то есть каждый час от этой инфекции погибает 23 ребёнка[13]. К пятилетнему возрасту практически все дети в мире переносят ротавирусную инфекцию[14]. Ротавирус — ведущая причина тяжёлой диареи у младенцев и детей (около 20 % всех случаев), на его долю приходится 50 % случаев диареи, требующих госпитализации[8], 37 % случаев смерти, связанных с диареей, и 5 % всех случаев смерти детей до пяти лет[9]. Мальчики госпитализируются в два раза чаще девочек[15][16]. Число заражений через загрязнённую вирусом еду неизвестно[17].

Заболевание встречается как спорадически, так и в виде эпидемических вспышек. Очаги часто возникают в детских дошкольных учреждениях, среди госпитализированных детей, в домах престарелых[18]. В 2005 году в Никарагуа произошла самая большая из зарегистрированных эпидемий. Характеризуемая необычайно широким охватом и тяжёлым течением болезни, эта вспышка была связана с мутациями в геноме ротавируса, возможно, позволившими вирусу избежать существующего у населения иммунитета[19]. Подобная крупная вспышка произошла в Бразилии в 1977 году[20].

Частота заболеваемости носит чётко выраженный сезонный характер, резко повышаясь в зимние месяцы[21]. В России до 93 %[6] случаев заболевания происходит в холодный период (с ноября по апрель включительно).

Ротавирус B, также называемый ротавирусом диареи взрослых (ADRV — Adult Diarrhoea RotaVirus), явился причиной серьёзных эпидемий тяжёлого гастроэнтерита у тысяч людей всех возрастов в Китае, произошедших в результате загрязнения питьевой воды сточными водами[22][23]. Эпидемия ротавируса B также произошла в Индии в 1998 году; штамм возбудителя был назван CAL. В отличие от ADRV, штамм CAL является эндемическим[24][25]. На сегодняшний день эпидемии ротавируса B ограничены материковой частью Китая.

На территории России ротавирус наиболее распространён на черноморском побережье, в связи с этим рекомендуется привить ребёнка перед поездкой в эту курортную зону[26].

Основной механизм передачи ротавирусов — фекально-оральный: через загрязнённые руки, поверхности и вещи[27]. Возможна также передача аэрогенным путём при тесном контакте с инфицированным[3]. Источником ротавируса являются фекалии заражённого человека, которые могут содержать более 10 триллионов вирусных частиц на грамм[2], при этом для передачи инфекции другому человеку требуется менее ста частиц[28]

Вирионы ротавирусов хорошо сохраняются в окружающей среде и обнаруживаются в пробах воды из устьев рек в концентрации 1—5 частиц на галлон (~1 частица на литр)[29]. Также хорошо переносят низкие температуры. Санитарные меры, считающиеся достаточными для уничтожения бактериальных и паразитарных агентов, против ротавируса статистически оказываются неэффективными, поскольку уровни заболеваемости в странах с высоким и низким уровнями здравоохранения остаются схожими[3].

Электронная микрофотография энтероцита, заражённого ротавирусом (наверху) в сравнении со здоровой клеткой (внизу). Масштабная полоска = примерно 500 нм

Трёхслойная белковая оболочка вирусных частиц делает их устойчивыми к кислой среде желудка и пищеварительным ферментам кишечника.

Ротавирусы реплицируются преимущественно в кишечнике[30], инфицируя энтероциты ворсинок тонкого кишечника и вызывая в конечном счёте их гибель, что приводит к структурным и функциональным изменениям эпителия[31].

Сразу несколько вирусных факторов вызывает диарею. Гибель энтероцитов приводит к развитию мальабсорбции. Вирусный белковый токсин NSP4 индуцирует секрецию кальций-зависимых хлоридных каналов, нарушает реабсорбцию воды, опосредованную натрий-глюкозным котранспортёром SGLT1, по-видимому снижает активность дисахаридаз в мембранах микроворсинок, и, возможно, активирует кальций-зависимые секреторные рефлексы энтеральной нервной системы[32].

Также характерен транзиторный дефицит лактазы (в норме секретируемой энтероцитами в просвет кишечника), сохраняющийся несколько недель[33][34].

Болезнь носит циклический характер. В одном цикле выделяется инкубационный период (1—5 суток), острый период (3—7 суток, при тяжёлом течении болезни — более 7 суток) и период выздоровления (4—7 суток)[35].

Для ротавирусной инфекции характерно острое начало — рвота, резкое повышение температуры, диарея, зачастую очень характерный стул — на второй, третий день серо-жёлтый и глинообразный. Кроме того, у большинства заболевших появляются насморк, покраснения в горле, они испытывают боли при глотании. В острый период отсутствует аппетит, наблюдается состояние упадка сил. Многолетние наблюдения показали, что наиболее крупные вспышки заболевания возникают во время или в канун эпидемии гриппа, за что оно получило неофициальное название — «кишечный грипп».

Кал и моча очень сходны по признакам с симптомами гепатита (светлый кал, тёмная моча, иногда с хлопьями крови).

Признаки дегидратации являются тревожным симптомом и более характерны для ротавирусной инфекции, чем для большинства бактериальных агентов, к тому же являясь наиболее частой причиной смерти при данном заболевании.

Болезнь считается детской, потому что организмы взрослых людей более защищены от ротавирусов. У взрослого человека выше кислотность желудочного сока и выше количество вырабатываемого секреторного IgA.

С каждым заражением вырабатывается иммунитет к данному типу вируса, и последующие инфекции, вызванные тем же серотипом, протекают легче[36]. У взрослого ротавирусная инфекция может проявляться небольшим кишечным расстройством, поэтому инфицированный человек может не догадываться о том, что он болен. Часто заболевание протекает и вовсе бессимптомно. Обычно, если в семье или в коллективе есть инфицированный, то в течение 3—5 суток поочерёдно начинают заболевать и остальные.

Наиболее частым клиническим течением заболевания являются энтерит и гастроэнтерит, вторичная лактазная недостаточность. Введение молока в пищевой рацион ребёнка после болезни часто сопровождается лёгким рецидивом диареи вследствие бактериальной ферментации лактозы в кишечнике[37].

Специфическая диагностика инфекции, вызванной ротавирусом А, производится путём обнаружения вируса в кале ребёнка иммуноферментным анализом. На рынке существует несколько наборов экспресс-тестов, позволящих определить все серотипы ротавируса А[38]. Другие методы, такие как ПЦР и электронная микроскопия, применяются только в исследовательских лабораториях[39]. ОТ-ПЦР позволяет обнаружить и идентифицировать все виды и серотипы ротавирусов, поражающих человека[40].

Основной целью лечения является борьба с результатами воздействия инфекции на организм: дегидратацией, интоксикацией и связанными с ними нарушениями сердечно-сосудистой и мочевыделительной систем.

В первую очередь при лечении применяется регидратационная терапия, может назначаться приём сорбентов (активированный уголь, смектит диоктаэдрический, аттапулгит)[41]. В достаточно тяжёлых случаях требуется госпитализация с введением жидкости внутривенно или через назогастральный зонд, мониторингом электролитов и сахара крови. Применение антибиотиков не рекомендуется. Эффективных противовирусных препаратов для борьбы с активной ротавирусной инфекцией не существует.

В процессе лечения необходимо скорректировать питание больного. Рекомендуется исключить из рациона острые, жирные, сладкие (включая фруктовые соки), а также молочные продукты (кроме грудного молока при кормлении младенцев), кофеиносодержащие продукты, газированные напитки, цитрусовые и желатин. Следует также ограничить и по возможности прекратить употребление алкоголя и курение. В остальном же нормальный рацион в обычном для пациента количестве, включающий в себя, например, каши и пюре, бананы, отварное нежирное мясо и рыбу, овощи, крайне приветствуется. Полноценное питание особенно необходимо при болезни у ребёнка, поскольку помимо восполнения питательных веществ и энергии, оно в существенной степени предотвращает дегидратацию. Жидкость, включая регидратанты, следует предлагать частыми малыми порциями. Голодание, BRAT-диета не рекомендуются[42].

В качестве эффективного средства против ротавирусной инфекции ВОЗ рекомендует проведение профилактической вакцинации.

По мнению Американской гастроэнтерологической ассоциации при лечении диареи, вызванной ротавирусной инфекцией, особенно у маленьких детей и младенцев, могут быть полезны такие пробиотики, как Lactobacillus rhamnosus и Lactobacillus casei[43].

При достаточном уходе и адекватном лечении прогноз хороший[44]. После выздоровления перенесённая болезнь не влечёт никаких долговременных последствий. После первого заболевания (как правило, в детском возрасте) в организме появляется стойкий иммунитет. У взрослых с низким уровнем антител симптомы заболевания могут повториться[2].

Неспецифическая профилактика заключается в соблюдении санитарно-гигиенических норм (мытьё рук, использование для питья только кипячёной воды), очистке и хлорировании водопроводной воды.

Поскольку улучшение санитарных условий не снижает распространённость ротавирусной инфекции, а число госпитализаций остаётся на высоком уровне несмотря на применение пероральных регидратантов, важнейшим направлением здравоохранения является вакцинация[45]. Для специфической профилактики ротавирусной инфекции, вызванной ротавирусом А, на настоящий момент существует две вакцины, прошедшие клинические испытания[46]: Ротарикс (Rotarix) компании GlaxoSmithKline[47] и РотаТек (RotaTeq) компании Мерк и Ко[48]. Обе принимаются орально и содержат ослабленный живой вирус[46].

Ротавирусные вакцины лицензированы в более чем 100 странах мира, но только 17 стран ввели плановую вакцинацию[49]. После введения плановой вакцинации в США в 2006 году уровень заболеваемости ротавирусным гастроэнтеритом «быстро и значительно» снизился, несмотря на относительно низкий охват в сравнении с детской иммунизацией от других заболеваний[50]. Клинические испытания вакцины Ротарикс в Южной Африке и Малави показали, что вакцина значительно уменьшает тяжесть диареи, вызванной ротавирусом, и способна предотвратить инфицирование[51]. В 2012 году обзор Кокрейновским сотрудничеством 41 клинического испытания, включавших 186 263 участников, подтвердил эффективность вакцин Ротарикс и РотаТек[52]. Также в разработке находятся другие вакцины[53]. Всемирная организация здравоохранения рекомендует включение ротавирусных вакцин в национальные программы иммунизации[54]. В странах, последовавших этой рекомендации, частота и тяжесть ротавирусной инфекции значительно снизилась[55][46].

Одна из оригинальных микрофотографий Томаса Генри Флюитта. Вирусная частица напоминает колесо

В 1943 году Джейкоб Лайт и Гораций Ходес доказали, что фильтрующийся агент из фекалий детей, заболевших инфекционной диареей, также вызывает диарею у крупного рогатого скота[56]. Тридцать лет спустя в сохранившихся образцах был обнаружен ротавирус[57]. В последующие годы схожий вирус был обнаружен у мышей[58][59]. В 1973 году Рут Бишоп с коллегами описали родственные вирусы, обнаруженные ими у детей с гастроэнтеритом[60].

В 1974 году Томас Генри Флюитт, после наблюдения вируса в электронный микроскоп, предложил название «ротавирус», заметив, что вирусная частица похожа на колесо (лат. rota — «колесо»)[61][62]. Спустя четыре года название было официально признано международным комитетом по таксономии вирусов[63]. В 1976 году родственные вирусы были описаны и у других видов животных[59], все они вызывали острый гастроэнтерит и были признаны коллективным патогеном, поражающим людей и животных по всему миру[61]. Серотипы ротавируса впервые были описаны в 1980 году[64], а в следующем году ротавирус от заражённого человека впервые был культивирован путём добавления необходимого ему для репликации трипсина в среду с культурой клеток, полученных из почек обезьян[65]. Возможность культивирования вируса ускорила темпы исследований, и к середине 1980-х годов были испытаны первые кандидатные вакцины[66].

В 1998 году вакцина от ротавируса была лицензирована для использования в США. Клинические испытания в Соединённых Штатах Америки, Финляндии и Венесуэле показали её 80—100 % эффективность в предотвращении тяжёлой диареи, вызванной ротавирусом А. Исследователи также не обнаружили никаких статистически значимых побочных эффектов[67][68]. Тем не менее производитель снял вакцину с продажи после того, как было обнаружено, что она, возможно, способствовала повышенному риску инвагинации у одного на каждые 12 000 вакцинированных младенцев[69]. Данный случай спровоцировал интенсивные дебаты об относительных рисках и преимуществах ротавирусной вакцины[70]. В 2006 году исследования двух новых вакцин против инфекции ротавируса A показали их безопасность и эффективность среди детей[71], и в июне 2009 года Всемирная организация здравоохранения рекомендовала включение вакцинации против ротавирусной инфекции во все национальные программы иммунизации для обеспечения защиты населения от данного вируса[72].

Ротавирусы инфицируют молодых особей многих видов животных и являются основной причиной диареи у диких и домашних животных во всём мире[73]. Как патоген, распространённый среди скота, особенно молодых телят и поросят, ротавирусы вызывают экономические потери для фермеров вследствие затрат на лечение, высоких показателей заболеваемости и смертности[74]. Ротавирусы животных являются потенциальным резервуаром для генетического обмена с ротавирусами человека[74]. Есть свидетельства, что ротавирусы животных могут инфицировать людей — либо путём прямой передачи вируса, либо получением реассортантного вируса путём внесения одного или нескольких сегментов РНК в геном ротавируса человека[75][76].

• Вирус Норуолк
• Астровирусы
• Грипп
• ОРВИ
• Ангина

• Букринская А. Г., Грачёва Н. М., Васильева В. И. Ротавирусная инфекция (этиология, клиника, диагностика, эпидемиология). — М.: Медицина, 1989. — 224 с. — ISBN 5-225-01492-5.

• Грачёва Н. М., Аваков А. А., Блохина Т. А., Щербаков И. Т. Клинические аспекты ротавирусной инфекции // Лечащий врач. — 1998. — № 3.

• Ротавирусная инфекция // Вестник инфектологии и паразитологии. — ISSN 1609-9877. — СПб.